การเคลื่อนที่บนพื้นดิน

การเคลื่อนที่บนบกคือวิธีการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตบนพื้นดินสิ่งมีชีวิตใช้วิธีการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันมากมายด้วยเหตุผลหลายประการ
การเคลื่อนที่บนบกเป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาด้านวิวัฒนาการซึ่งพบว่า สิ่งมีชีวิต ในน้ำปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมบนบก ได้ การเคลื่อนที่ของสัตว์บนบกนั้นได้รับผลกระทบจากแรงลอยตัวและแรงเสียดทานน้อยกว่า และได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงมากกว่า
การจำแนกประเภทตามวิวัฒนาการได้กำหนดรูปแบบการเคลื่อนที่บนบกพื้นฐานไว้ 3 รูปแบบ:
- มีขา – เคลื่อนที่โดยใช้ระยางค์
- การเคลื่อนที่โดยไม่ใช้ขา – การเคลื่อนที่โดยไม่มีขา โดยใช้ร่างกายเป็นหลักในการขับเคลื่อน
- การกลิ้ง – การหมุนตัวไปบนพื้นผิว
ภูมิประเทศและพื้นผิวบางแห่งเอื้ออำนวยหรือจำเป็นต้องใช้รูปแบบการเคลื่อนที่แบบอื่น การเคลื่อนที่แบบลื่นไถลเป็นไปได้บนพื้นผิวที่ลื่น (เช่นน้ำแข็งและหิมะ ) ซึ่งการเคลื่อนที่ได้รับความช่วยเหลือจากพลังงานศักย์หรือบนพื้นผิวที่หลวม (เช่นทรายหรือเศษหิน ) ซึ่งมีแรงเสียดทานต่ำแต่การยึดเกาะ (แรงฉุด) ทำได้ยาก มนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้ปรับตัวให้เข้ากับการลื่นไถลบนหิมะและน้ำแข็งบนพื้นดินโดยใช้รองเท้าสเก็ตน้ำแข็งสกีหิมะและเลื่อนหิมะ
สัตว์น้ำที่ปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศในเขตขั้วโลกเช่นแมวน้ำน้ำแข็งและเพนกวินก็ใช้ประโยชน์จากความลื่นของน้ำแข็งและหิมะเป็นส่วนหนึ่งของวิธีการเคลื่อนที่ของพวกมันบีเวอร์เป็นที่รู้จักกันดีว่าใช้ประโยชน์จาก โคลน ลื่นที่เรียกว่า "ทางลาดบีเวอร์" ในระยะสั้นๆ เมื่อเคลื่อนที่จากฝั่งลงสู่ทะเลสาบหรือบ่อ การเคลื่อนที่ของมนุษย์ในโคลนดีขึ้นได้ด้วยการใช้รองเท้าที่มีปุ่ม กันลื่น งูบางชนิดใช้วิธีการเคลื่อนที่ที่แปลกประหลาดที่เรียกว่าการเลื้อยข้างบนพื้นทรายหรือดินร่วน สัตว์ที่ติดอยู่ในโคลนถล่ม บนบกจะเคลื่อนที่โดยไม่ตั้งใจ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อการกระจายพันธุ์ของสัตว์ที่มีระยะการเคลื่อนที่จำกัดด้วยกำลังของตัวเอง โอกาสใน การเคลื่อนที่ โดยไม่ตั้งใจบนบก มีน้อยกว่าในทะเลหรือในอากาศ แม้ว่า จะมีวิธี การอาศัยอาศัย ( การโบกรถ ) เพื่อจุดประสงค์นี้เช่นเดียวกับใน แหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ
ลิงและอุรังอุตังหลายชนิดใช้การเคลื่อนที่บนต้นไม้ รูปแบบหนึ่ง ที่เรียกว่าการโหนสลิง (brachiation)โดยใช้แขนขาหน้าเป็นแรงขับเคลื่อนหลัก บางท่าในกีฬายิมนาสติกประเภทบาร์ต่างระดับก็คล้ายกับการโหนสลิง แต่คนส่วนใหญ่ที่เป็นผู้ใหญ่ไม่มีกำลังแขนมากพอที่จะโหนสลิงได้ สัตว์บนต้นไม้ชนิดอื่นๆ ที่มีหางหลายชนิดก็จะใช้หางในการเคลื่อนที่ด้วยเช่นกัน แม้จะเป็นเพียงส่วนประกอบเล็กๆ ในพฤติกรรมการห้อยตัวก็ตาม
การเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ไม่เรียบและลาดชันต้องอาศัยความคล่องแคล่วและสมดุลแบบไดนามิกหรือที่เรียกว่าความมั่นคง ในการก้าวเดิน แพะภูเขามีชื่อเสียงในด้านการปีนป่ายไปตามไหล่เขาที่สูงชัน ซึ่งการก้าวพลาดเพียงเล็กน้อยอาจนำไปสู่การตกจาก ที่สูงจนถึงแก่ชีวิต ได้
สัตว์หลายชนิดจำเป็นต้องเคลื่อนที่ไปพร้อมๆ กับการพาลูกอ่อนไปด้วยอย่างปลอดภัย โดยส่วนใหญ่แล้วตัวเมียที่โตเต็มวัยจะเป็นผู้ทำหน้าที่นี้ สัตว์บางชนิดปรับตัวเป็นพิเศษในการพาลูกอ่อนโดยไม่ต้องใช้แขนขา เช่นสัตว์มี ถุงหน้า ท้องที่มีถุงพิเศษ ในขณะที่สัตว์ชนิดอื่นๆ ลูกอ่อนจะถูกอุ้มไว้บนหลังแม่ และลูกอ่อนจะมีพฤติกรรมการเกาะติดตามสัญชาตญาณ สัตว์หลายชนิดได้รวมเอาพฤติกรรมการขนส่งที่เฉพาะเจาะจงเป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนที่ เช่นด้วงมูลสัตว์เมื่อกลิ้งก้อนมูลสัตว์ ซึ่งเป็นการผสมผสานทั้งการกลิ้งและการใช้แขนขา
การเคลื่อนที่ด้วยขา
การเคลื่อนที่โดยใช้ระยางค์เป็นรูปแบบการเคลื่อนที่บนบกที่พบได้บ่อยที่สุด เป็นรูปแบบการเคลื่อนที่พื้นฐานของสองกลุ่มใหญ่ที่มีสมาชิกบนบกจำนวนมาก ได้แก่ สัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ขาปล้องลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่ด้วยขา ได้แก่ ท่าทาง (วิธีที่ร่างกายได้รับการรองรับโดยขา) จำนวนขา และโครงสร้างการทำงานของขาและเท้านอกจากนี้ยังมีรูปแบบการเดิน หลายแบบ ซึ่งเป็นวิธีการเคลื่อนไหวของขาเพื่อเคลื่อนที่ เช่นการเดินการวิ่งหรือการกระโดด
ท่าทาง

อวัยวะส่วนปลายสามารถใช้ในการเคลื่อนไหวได้หลายวิธี: ท่าทาง วิธีที่ร่างกายได้รับการรองรับโดยขา เป็นแง่มุมที่สำคัญ มีสามวิธีหลัก[ 1 ]ที่สัตว์มีกระดูกสันหลังใช้ในการรองรับตัวเองด้วยขา ได้แก่ การกางขา การยืนกึ่งตรง และการยืนตรงเต็มที่ สัตว์บางชนิดอาจใช้ท่าทางที่แตกต่างกันในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับข้อได้เปรียบเชิงกลของท่าทางนั้นๆ ไม่มีความแตกต่างที่ตรวจพบได้ในต้นทุนพลังงานระหว่างท่าทางต่างๆ
ท่า "กางขา" เป็นท่าที่ดั้งเดิมที่สุด และเป็นท่าพื้นฐานของแขนขาที่ท่าอื่นๆ วิวัฒนาการมาจาก ส่วนบนของแขนขาโดยทั่วไปจะอยู่ในแนวนอน ในขณะที่ส่วนล่างจะอยู่ในแนวตั้ง แม้ว่ามุมของส่วนบนอาจเพิ่มขึ้นอย่างมากในสัตว์ขนาดใหญ่ ลำตัวอาจลากไปกับพื้น เช่นในซาลาแมนเดอร์ หรืออาจยกสูงขึ้นอย่างมาก เช่นในจิ้งจกมอนิเตอร์ท่านี้มักเกี่ยวข้องกับการเดินแบบวิ่งเหยาะๆและลำตัวจะงอไปมาด้านข้างระหว่างการเคลื่อนไหวเพื่อเพิ่มความยาวของก้าว สัตว์เลื้อยคลาน ที่มีขาทั้งหมด ยกเว้นนกและซาลาแมนเดอร์ใช้ท่านี้ เช่นเดียวกับตุ่นปากเป็ดและกบหลายชนิดที่เดิน ตัวอย่างที่ผิดปกติสามารถพบได้ในปลาสะเทินน้ำสะเทินบกเช่น ปลา ตีนซึ่งลากตัวเองไปบนบกด้วยครีบที่แข็งแรง ในบรรดาสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังสัตว์ขาปล้องส่วนใหญ่ซึ่งรวมถึงกลุ่มสัตว์ที่มีความหลากหลายมากที่สุดอย่างแมลงมีท่าทางที่อธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็นท่ากางขา นอกจากนี้ยังมีหลักฐานเชิงประจักษ์ว่าปลาหมึก บาง ชนิด (เช่น สกุลPinnoctopus ) สามารถลากตัวเองไปบนบกในระยะทางสั้นๆ โดยใช้หนวดลากตัวไป (เช่น เพื่อไล่ล่าเหยื่อระหว่างแอ่งหิน) [ 2 ] – อาจมีหลักฐานเป็นวิดีโอ[ 3 ]ท่าทางกึ่งตั้งตรงนั้นตีความได้แม่นยำกว่าว่าเป็นท่าทางกางขาที่ยกสูงขึ้นอย่างมาก รูปแบบการเคลื่อนที่นี้มักพบในกิ้งก่าขนาดใหญ่ เช่นกิ้งก่ามอนิเตอร์และกิ้งก่าเทกู
โดยทั่วไปแล้ว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกจะมีท่าทางยืนตัวตรงเต็มที่ แม้ว่าแต่ละชนิดจะวิวัฒนาการท่าทางนี้แยกจากกันก็ตาม ในกลุ่มเหล่านี้ ขาจะอยู่ใต้ลำตัว ซึ่งมักเชื่อมโยงกับการวิวัฒนาการของภาวะอุณหภูมิร่างกายคงที่ เนื่องจากเป็นการหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของ Carrierและทำให้สามารถทำกิจกรรมได้เป็นเวลานาน[ 4 ]ท่าทางยืนตัวตรงเต็มที่นั้นไม่จำเป็นต้องเป็นท่าทางที่ "วิวัฒนาการสูงสุด" เสมอไป หลักฐานชี้ให้เห็นว่าจระเข้วิวัฒนาการท่าทางกึ่งยืนตรงในขาหน้าจากบรรพบุรุษที่มีท่าทางยืนตัวตรงเต็มที่ อันเป็นผลมาจากการปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตในน้ำเป็นส่วนใหญ่[ 5 ]แม้ว่าขาหลังของพวกมันจะยังคงยืนตัวตรงเต็มที่ก็ตาม ตัวอย่างเช่น เชื่อกันว่า จระเข้ดึกดำบรรพ์ยุคมีโซโซอิกErpetosuchusมีท่าทางยืนตัวตรงเต็มที่และอาศัยอยู่บนบก[ 6 ]
จำนวนขา

จำนวนอวัยวะสำหรับเคลื่อนที่แตกต่างกันมากในสัตว์แต่ละชนิด และบางครั้งสัตว์ชนิดเดียวกันอาจใช้จำนวนขาที่แตกต่างกันในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน สัตว์ที่น่าจะ เคลื่อนที่ด้วยขา เดียวได้ ดีที่สุด คือสปริงเทล [ 7 ] ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีหกขาแต่จะเหวี่ยงตัวเองหนีจากอันตรายโดยใช้ฟอร์คูล่า ซึ่งเป็นแท่งแยกเป็น สอง แฉกคล้าย หางที่สามารถกางออกได้อย่างรวดเร็วจากด้านล่างของลำตัว
สัตว์หลายชนิดเคลื่อนที่และยืนบนสองขา นั่นคือ พวกมันเป็นสัตว์สองขา[ 8 ]กลุ่มที่เป็นสัตว์สองขาโดยเฉพาะคือนก ซึ่งมีการเดินแบบสลับขาหรือแบบกระโดด นอกจากนี้ยังมี สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เดินสองขาจำนวนมากส่วนใหญ่เคลื่อนที่โดยการกระโดดซึ่งรวมถึงแมคโรพอดเช่นจิงโจ้และสัตว์ฟัน แทะที่กระโดดได้หลายชนิด [ 9 ] มี เพียงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่กี่ชนิด เช่นมนุษย์และตัวนิ่มที่เดินบนพื้นดินเท่านั้นที่แสดงการเดินสองขาแบบสลับขา ในมนุษย์ การเดินสองขาแบบสลับขามีลักษณะเป็นการเคลื่อนไหวแบบโยกตัว ซึ่งเกิดจากการใช้แรงโน้มถ่วงเมื่อล้มไปข้างหน้า การเดินสองขาแบบนี้แสดงให้เห็นถึงการประหยัดพลังงานอย่างมากแมลงสาบและกิ้งก่า บางชนิด อาจวิ่งบนขาหลังสองข้างได้เช่นกัน[ 10 ]
ยกเว้นนกแล้ว สัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกที่มีขาโดยส่วนใหญ่มัก เดิน ด้วยสี่ ขา ได้แก่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีรูปแบบการเดินด้วยสี่ขาหลายแบบ กลุ่มสัตว์ที่มีความหลากหลายมากที่สุดในโลกคือแมลงซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มอนุกรมวิธาน ขนาดใหญ่ ที่เรียกว่าเฮกซาพอด (hexapods ) ส่วนใหญ่เดินและยืนด้วยหกขา ข้อยกเว้นในหมู่แมลง ได้แก่ตั๊กแตนตำข้าวและแมงป่องน้ำซึ่งเป็นสัตว์สี่ขาที่มีขาหน้าสองขาที่ดัดแปลงสำหรับการจับยึดผีเสื้อ บางชนิด เช่นวงศ์ Lycaenidae (ผีเสื้อสีฟ้าและผีเสื้อลายขน) ที่ใช้เพียงสี่ขา และตัวอ่อน ของแมลงบางชนิด ที่อาจไม่มีขา (เช่นหนอนแมลงวัน ) หรือมีขาเทียม เพิ่มเติม (เช่นหนอนผีเสื้อ )


แมงมุมและญาติของมันหลายชนิดเคลื่อนที่ด้วยขาแปดข้าง – พวกมันเป็นสัตว์แปดขา อย่างไรก็ตาม สัตว์บางชนิดเคลื่อนที่ด้วยขามากกว่านั้นมาก สัตว์จำพวกกุ้งปู บนบก อาจมีขาจำนวนมาก – เช่น ตัวไรไม้ที่มีถึงสิบสี่ขา นอกจากนี้ ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ตัวอ่อนของแมลงบางชนิด เช่น หนอนผีเสื้อและ ตัวอ่อน ของแมลงเลื่อยมีขาเทียมเนื้อนุ่มเพิ่มอีกถึงห้า (หนอนผีเสื้อ) หรือเก้า (แมลงเลื่อย) ขา นอกเหนือจากขาหกข้างปกติของแมลง
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดมีขามากกว่านั้นอีก เช่นหนอนกำมะหยี่ที่มีขาสั้นๆ อยู่ใต้ลำตัว โดยมีขาประมาณหลายสิบคู่ตะขาบมีขาหนึ่งคู่ต่อปล้องลำตัว โดยทั่วไปมีประมาณ 50 ขา แต่บางชนิดมีมากกว่า 200 ขา สัตว์บกที่มีขามากที่สุดคือกิ้งกือ พวก มันมีขา 2 คู่ต่อปล้องลำตัว โดยชนิดที่พบได้ทั่วไปมีขาตั้งแต่ 80 ถึง 400 ขาโดยชนิดEumillipes persephoneมีขามากกว่า 1300 ขา
สัตว์ที่มีขาจำนวนมากมักจะขยับขาในจังหวะเมตาโครนัลซึ่งทำให้เห็นลักษณะการเคลื่อนไหวเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือข้างหลังตามแนวขาของพวกมัน กิ้งกือ หนอนผีเสื้อ และตะขาบขนาดเล็กบางชนิดเคลื่อนที่โดยคลื่นขาเคลื่อนที่ไปข้างหน้าขณะเดิน ในขณะที่ตะขาบขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่โดยคลื่นขาเคลื่อนที่ไปข้างหลัง[ 11 ]
โครงสร้างของขาและเท้า
ขาของสัตว์มีกระดูกสันหลัง สี่ขา ซึ่งเป็นกลุ่มหลักของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก(ซึ่งรวมถึงปลาครึ่งบกครึ่งน้ำ ด้วย ) มีกระดูกภายใน โดยมีกล้ามเนื้อยึดติดอยู่ภายนอกเพื่อใช้ในการเคลื่อนไหว และรูปแบบพื้นฐานมีข้อต่อ สำคัญสามข้อ ได้แก่ข้อ ไหล่ ข้อเข่าและ ข้อ เท้าซึ่งเป็น จุดที่ เท้าติดอยู่ ภายในรูปแบบนี้ยังมีความหลากหลายในโครงสร้างและรูปร่างมาก รูปแบบอื่นของ 'ขา' ในสัตว์มีกระดูกสันหลังนอกเหนือจากขาของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาคือครีบที่พบในปลาครึ่งบกครึ่งน้ำ นอกจากนี้ สัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาบางชนิดเช่นแมคโรพอดได้ปรับหาง ของพวกมัน ให้เป็นอวัยวะช่วยในการเคลื่อนที่เพิ่มเติม
โดยพื้นฐานแล้ว เท้าของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีห้านิ้ว แต่สัตว์บางชนิดมีนิ้วที่เชื่อมติดกัน ทำให้มีนิ้วน้อยลง และสัตว์จำพวกปลา ในยุคแรกๆ บางชนิด มีนิ้วมากกว่านั้น เช่น อะแคนโทสทีกา ( Acanthostega ) มีแปดนิ้ว มีเพียง อิกทิโอซอร์ ( Ichthyosaur ) เท่านั้น ที่วิวัฒนาการให้มีนิ้วมากกว่า 5 นิ้วในกลุ่มสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขา ในช่วงที่พวกมันเปลี่ยนจากสัตว์บกมาเป็นสัตว์น้ำอีกครั้ง (ส่วนปลายของแขนขาเริ่มกลายเป็นครีบ) เท้าได้วิวัฒนาการเป็นหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับความต้องการของสัตว์ ความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งคือตำแหน่งที่น้ำหนักของสัตว์ลงบนเท้า สัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิด เช่น สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดเช่นมนุษย์ หมี และ หนู เป็นสัตว์ที่เดินด้วยฝ่าเท้า (plantigrade) ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักของร่างกายจะอยู่ที่ส้นเท้า ทำให้เท้าแข็งแรงและมั่นคง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ เช่นแมวและสุนัขเป็นสัตว์ ที่เดินด้วยนิ้วเท้า (digitigrade)ทำให้พวกมันมีสิ่งที่หลายคนเข้าใจผิดว่าเป็น "เข่ากลับด้าน" ซึ่งจริงๆ แล้วคือข้อเท้า การยืดตัวของข้อต่อช่วยเก็บแรงและทำหน้าที่เหมือนสปริง ทำให้สัตว์ที่เดินด้วยนิ้วเท้ามีความเร็วมากขึ้น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เดินด้วยปลายนิ้วมักจะเคลื่อนไหวได้อย่างเงียบเชียบ นกก็เดินด้วยปลายนิ้วเช่นกัน[ 12 ]สัตว์เลี้ยงลูกด้วย นมที่มีกีบเรียกว่า สัตว์กีบซึ่งเดินบนปลายนิ้วและนิ้วเท้าที่เชื่อมติดกัน ลักษณะการเดินอาจแตกต่างกันไป ตั้งแต่สัตว์กีบที่มีนิ้วเท้าเป็นเลขคี่ เช่น ม้า แรด และสัตว์กีบป่าแอฟริกาบางชนิด ไปจนถึงสัตว์กีบที่มีนิ้วเท้าเป็นเลขคู่ เช่น หมู วัว กวาง และแพะ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีแขนขาที่ปรับตัวให้จับวัตถุได้เรียกว่าแขนขาที่สามารถจับยึดได้ คำนี้สามารถใช้กับแขนขาหน้าและหางของสัตว์เช่นลิงและสัตว์ฟันแทะบางชนิด สัตว์ทุกชนิดที่มีแขนขาหน้าที่จับยึดได้จะเดินด้วยฝ่าเท้า แม้ว่าข้อเท้าของพวกมันจะดูยืดออก (กระรอกเป็นตัวอย่างที่ดี)
ใน บรรดา สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง บนบก มีรูปแบบขาอยู่หลายแบบขาของสัตว์ขาปล้อง นั้น มีข้อต่อและได้รับการรองรับด้วยเกราะแข็งภายนอก โดยมีกล้ามเนื้อยึดติดกับพื้นผิวด้านในของโครงกระดูกภายนอกนี้ส่วนสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบนบกที่มีขาอีกกลุ่มหนึ่ง คือหนอนกำมะหยี่มีขาที่อ่อนนุ่มและสั้น ได้รับการรองรับด้วยโครงกระดูกแบบไฮโดรสแตติก ขา เทียมที่หนอนผีเสื้อบางชนิดมีนอกเหนือจากขาปกติหกขาของสัตว์ขาปล้องนั้น มีรูปร่างคล้ายกับขาของหนอนกำมะหยี่ และบ่งชี้ถึงบรรพบุรุษร่วมกันในอดีต
การเดิน

สัตว์ต่างๆ แสดงให้เห็นถึงรูป แบบการเดินที่หลากหลายซึ่งเป็นลำดับที่พวกมันวางและยกอวัยวะในการเคลื่อนที่ รูปแบบการเดินสามารถจัดกลุ่มเป็นหมวดหมู่ตามรูปแบบลำดับการรองรับ สำหรับสัตว์สี่ขามีสามหมวดหมู่หลัก ได้แก่ การเดิน การวิ่ง และการกระโดดในระบบหนึ่ง (ที่เกี่ยวข้องกับม้า) [ 13 ]มีรูปแบบที่แตกต่างกัน 60 รูปแบบ ได้แก่ การเดิน 37 รูปแบบ การวิ่ง 14 รูปแบบ และการกระโดด 9 รูป แบบ
การเดินเป็นการเคลื่อนไหวที่พบได้บ่อยที่สุด โดยที่เท้าบางส่วนจะอยู่บนพื้นในแต่ละช่วงเวลา และพบได้ในสัตว์ที่มีขาเกือบทุกชนิด ในความหมายอย่างไม่เป็นทางการการวิ่งถือว่าเกิดขึ้นเมื่อในบางช่วงของการก้าว เท้าทุกข้างลอยขึ้นจากพื้นในชั่วขณะหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในทางเทคนิคแล้ว ช่วงเวลาของการลอยตัวเกิดขึ้นทั้งในการเคลื่อนไหวแบบวิ่ง (เช่น การวิ่งเหยาะๆ) และการเคลื่อนไหวแบบกระโดด (เช่น การวิ่งควบและการวิ่งเต็มที่) การเคลื่อนไหวที่มีช่วงเวลาของการลอยตัวหนึ่งช่วงหรือมากกว่านั้นสามารถพบได้ในสัตว์หลายชนิด และเมื่อเปรียบเทียบกับการเดินแล้ว การเคลื่อนไหวเหล่านี้จะเร็วกว่าแต่สิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า
สัตว์จะใช้ท่าทางการเดินที่แตกต่างกันไปตามความเร็ว ภูมิประเทศ และสถานการณ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น ม้ามีท่าทางการเดินตามธรรมชาติสี่แบบท่าทางการเดิน ที่ช้าที่สุด คือการเดินจากนั้นก็มีท่าทางการเดินที่เร็วขึ้นสามแบบ ซึ่งเรียงจากช้าที่สุดไปเร็วที่สุดคือการวิ่งเหยาะๆการวิ่งควบและการวิ่งเต็มที่สัตว์อาจมีท่าทางการเดินที่ผิดปกติซึ่งใช้เป็นครั้งคราว เช่น การเคลื่อนที่ไปด้านข้างหรือถอยหลัง ตัวอย่างเช่นท่าทางการเดินหลักของมนุษย์ คือ การเดินสองขาและการวิ่งแต่พวกเขาก็ใช้ท่าทางการเดินอื่นๆ อีกมากมายเป็นครั้งคราว รวมถึงการคลาน สี่ขา ในพื้นที่แคบๆ
ในการเดิน และสำหรับสัตว์หลายชนิดในการวิ่ง การเคลื่อนไหวของขาแต่ละข้างของร่างกายจะสลับกัน กล่าวคือ ไม่พร้อมกัน ส่วนสัตว์อื่นๆ เช่น ม้าขณะวิ่งเหยาะ หรือหนอนตัวเล็กๆจะสลับการเคลื่อนไหวระหว่างขาหน้าและขาหลัง
ในการกระโดด (saltation) ขาทุกข้างจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน แทนที่จะสลับกัน การกระโดดเป็นวิธีการเคลื่อนที่หลักที่มักพบในสัตว์สองขาหรือกึ่งสองขา ในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การกระโดดใช้กันทั่วไปในจิงโจ้และญาติของมัน เช่นหนูเจอร์ โบ หนูสปริงแฮร์หนูจิงโจ้หนูฮัมมิ่งไมซ์ หนูเจอร์บิลและลีเมอร์สปอร์ตเอ็นบางส่วนในขาหลังของจิงโจ้มีความยืดหยุ่น สูง ทำให้จิงโจ้สามารถกระเด้งไปมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยประหยัดพลังงานจากการกระโดดแต่ละครั้ง ทำให้การกระโดดเป็นวิธีการเคลื่อนที่ที่ประหยัดพลังงานมากในสภาพแวดล้อมที่ขาดสารอาหาร การกระโดดยังใช้โดยนกขนาดเล็กกบหมัดจิ้งหรีดตั๊กแตนและไรน้ำ( สัตว์ครัสเตเชียนแพลงก์ตอนขนาดเล็ก) อีกด้วย
สัตว์ส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับหัวของมัน อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นอยู่บ้างปูเคลื่อนที่ไปด้านข้าง และหนูตุ่นไร้ขนซึ่งอาศัยอยู่ในอุโมงค์แคบๆ สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้อย่างคล่องแคล่วเท่ากันกุ้งน้ำจืดสามารถเคลื่อนที่ถอยหลังได้เร็วกว่าการเคลื่อนที่ไปข้างหน้ามาก
การวิเคราะห์การเดินเป็นการศึกษาการเดินในมนุษย์และสัตว์อื่นๆ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการบันทึกวิดีโอของผู้ถูกศึกษาโดยติดเครื่องหมายไว้ที่จุดสำคัญทางกายวิภาค และวัดแรงที่เกิดจากการก้าวเท้าโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณ บนพื้น ( เกจวัดความเครียด ) นอกจากนี้ยังอาจใช้ขั้วไฟฟ้า ที่ผิวหนังเพื่อวัด กิจกรรมของกล้ามเนื้อ ด้วย
การเคลื่อนที่โดยไม่มีแขนขา

มีสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีขา จำนวนมาก ทั้งที่อาศัยอยู่บนบกและในน้ำ สัตว์เหล่านี้ใช้ร่างกายในการสร้างแรงขับเคลื่อนเนื่องจากไม่มีระยางค์ การเคลื่อนไหวเหล่านี้บางครั้งเรียกว่า "การเลื้อย" หรือ "การคลาน" แม้ว่าคำเหล่านี้จะไม่ได้ใช้กันอย่างเป็นทางการในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ และคำหลังนี้ยังใช้เรียกสัตว์บางชนิดที่เคลื่อนที่ด้วยสี่ขาด้วย สัตว์ที่ไม่มีขาทั้งหมดมาจากกลุ่มสัตว์เลือดเย็นไม่มี สัตว์ที่ไม่มีขาที่เป็นสัตว์ เลือดอุ่น กล่าวคือ ไม่มีนกหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ไม่มีขา
พื้นผิวส่วนล่างของร่างกาย
ในขณะที่เท้ามีความสำคัญต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขา แต่สำหรับสัตว์ที่ไม่มีขา ส่วนท้องกลับมีความสำคัญมากกว่า สัตว์บางชนิด เช่นงูหรือกิ้งก่าที่ไม่มีขาจะเคลื่อนที่โดยใช้ส่วนท้องที่เรียบและแห้ง สัตว์อื่นๆ มีลักษณะต่างๆ ที่ช่วยในการเคลื่อนที่สัตว์จำพวกหอยเช่นทากและหอยทากจะเคลื่อนที่โดย ใช้ เมือกที่หลั่งออกมาจากส่วนท้อง ช่วยลดแรงเสียดทานและป้องกันการบาดเจ็บเมื่อเคลื่อนที่ผ่านวัตถุมีคม ไส้เดือนดินมีขนเล็กๆ ( setae ) ที่เกี่ยวติดกับพื้นผิวและช่วยในการเคลื่อนที่ สัตว์บางชนิด เช่นปลิงมีถ้วยดูดอยู่ที่ปลายทั้งสองข้างของลำตัว ช่วยในการยึดเกาะเพื่อเคลื่อนที่
ประเภทของการเคลื่อนไหว
สัตว์ที่ไม่มีขาบางชนิด เช่น ปลิง มีปุ่มดูดอยู่ที่ปลายทั้งสองข้างของลำตัว ซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ได้โดยการยึดส่วนท้ายไว้ จากนั้นจึงขยับส่วนหน้าไปข้างหน้า แล้วยึดส่วนหน้าไว้ จากนั้นจึงดึงส่วนท้ายเข้ามา และทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆการเคลื่อนที่แบบนี้เรียกว่า การเคลื่อนที่แบบสองจุด ยึด สัตว์ที่มีขาอย่างหนอนคืบก็เคลื่อนที่แบบนี้เช่นกัน โดยใช้ระยางค์ที่ปลายทั้งสองข้างของลำตัวยึดเกาะกับสิ่งกีดขวาง
สัตว์ที่ไม่มีขาสามารถเคลื่อนที่ได้โดยใช้คลื่นการเคลื่อนที่แบบเหยียบโดยการกระเพื่อมที่ใต้ท้อง วิธีนี้เป็นวิธีหลักที่ใช้โดยหอยเช่น ทากและหอยทาก รวมถึงหนอนแบนขนาดใหญ่ หนอนชนิดอื่นๆ และแม้แต่แมวน้ำที่ไม่มีหูคลื่นอาจเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ เรียกว่าคลื่นย้อนกลับหรือเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ เรียกว่าคลื่นตรง ไส้เดือนดินเคลื่อนที่โดยใช้คลื่นย้อนกลับ โดยการพองและหดตัวสลับกันไปตามความยาวของลำตัว ส่วนที่พองจะถูกยึดไว้ด้วยขนแข็ง หอยที่อาศัยอยู่ในน้ำเช่นหอยฝาเดียวซึ่งบางครั้งอยู่นอกน้ำ มักจะเคลื่อนที่โดยใช้คลื่นย้อนกลับ อย่างไรก็ตาม หอยที่อาศัยอยู่บนบก เช่น ทากและหอยทาก มักจะใช้คลื่นตรงหนอนทะเลและแมวน้ำก็ใช้คลื่นตรงเช่นกัน
งูส่วนใหญ่เคลื่อนที่โดยใช้การเคลื่อนตัวแบบคลื่นด้านข้างโดยคลื่นด้านข้างจะเคลื่อนที่ไปตามลำตัวของงูในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของงู และผลักงูให้พ้นจากความไม่เรียบของพื้นดิน การเคลื่อนที่แบบนี้ต้องอาศัยความไม่เรียบของพื้นดินในการทำงาน การเคลื่อนที่อีกรูปแบบหนึ่งคือการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง ซึ่งงูบางชนิดใช้บ้างในบางครั้ง โดยเฉพาะงูขนาดใหญ่ เช่นงูเหลือมและงูโบอา การเคลื่อนที่ แบบนี้จะใช้เกล็ดขนาดใหญ่ที่อยู่ใต้ท้องของงูที่เรียกว่าเกล็ดแข็งเพื่อผลักไปข้างหลังและลงล่าง วิธีนี้มีประสิทธิภาพบนพื้นผิวเรียบและใช้สำหรับการเคลื่อนที่ช้าๆ อย่างเงียบๆ เช่น เมื่อกำลังล่าเหยื่อ งูใช้การเคลื่อนที่แบบพับตัวเพื่อเคลื่อนที่ช้าๆ ในอุโมงค์ โดยงูจะสลับการยึดส่วนต่างๆ ของลำตัวกับสิ่งรอบข้าง สุดท้าย งู ในวงศ์ Caenophidianใช้การเคลื่อนที่ที่รวดเร็วและผิดปกติที่เรียกว่าการเลื้อยข้างบนพื้นทรายหรือดินร่วน งูจะสลับการเหวี่ยงส่วนหน้าของลำตัวไปในทิศทางของการเคลื่อนที่และนำส่วนหลังของลำตัวมาอยู่ในแนวขวาง
กลิ้ง

แม้ว่าสัตว์จะไม่เคยมีวิวัฒนาการให้มีล้อสำหรับการเคลื่อนที่[ 14 ] [ 15 ]แต่สัตว์จำนวนเล็กน้อยจะเคลื่อนที่ในบางครั้งโดยการกลิ้งทั้งตัวสัตว์ที่กลิ้งสามารถแบ่งออกได้เป็นสัตว์ที่กลิ้งภายใต้แรงโน้มถ่วงหรือลม และสัตว์ที่กลิ้งโดยใช้พลังงานของตัวเอง
แรงโน้มถ่วงหรือแรงลมช่วย
ซาลาแมนเดอร์เท้าพังผืด ซึ่งเป็น ซาลาแมนเดอร์ ขนาด10 เซนติเมตร (3.9 นิ้ว)อาศัยอยู่บนเนินเขาสูงชันใน เทือกเขา เซียร์ราเนวาดาเมื่อถูกรบกวนหรือตกใจ มันจะขดตัวเป็นลูกบอล ซึ่งมักจะทำให้มันกลิ้งลงเนิน[ 16 ] [ 17 ]
คางคกหิน ( Oreophrynella nigra )อาศัยอยู่บนยอดเขาเทปุยในที่ราบสูงกายอานาของอเมริกาใต้เมื่อถูกคุกคาม ซึ่งมักจะเป็นแมงมุมทารันทูล่า มันจะม้วนตัวเป็นก้อนกลม และโดยทั่วไปแล้ว เมื่ออยู่บนที่ลาดเอียง มันจะกลิ้งหนีไปตามแรงโน้มถ่วงเหมือนก้อนหินที่หลุดร่วง[ 18 ]
แมงมุมล้อแห่งนามิบ ( Carparachne spp. ) ซึ่งพบใน ทะเลทราย นามิบจะกลิ้งลงเนินทรายอย่างกระตือรือร้น การกระทำนี้สามารถใช้เพื่อหลบหนีผู้ล่าได้อย่างสำเร็จ เช่นตัวต่อทารันทูล่าPompilidae ซึ่งวางไข่ในแมงมุมที่เป็นอัมพาตเพื่อให้ตัวอ่อนกินเมื่อฟักออกมา แมงมุมจะพลิกตัวไปด้านข้างแล้วหมุนตัวไปรอบๆ ขาที่งอ การหมุนนั้นเร็วมากแมงมุมล้อสีทอง ( Carparachne aureoflava )เคลื่อนที่ได้ถึง 20 รอบต่อวินาที ทำให้แมงมุมเคลื่อนที่ได้1 เมตรต่อวินาที (3.3 ฟุต/วินาที ) [ 19 ]
ตัวอ่อนของด้วง เสือชายฝั่งเมื่อถูกคุกคามสามารถดีดตัวขึ้นไปในอากาศและม้วนตัวเป็นล้อ ซึ่งลมจะพัดพาไป โดยมักจะพัดขึ้นเนิน ไกลถึง25 เมตร (80 ฟุต)และเร็วถึง11 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (3 เมตรต่อวินาที; 7 ไมล์ต่อชั่วโมง)พวกมันอาจมีความสามารถในการบังคับทิศทางตัวเองในสภาวะนี้ได้เช่นกัน [ 20 ]
ตัวนิ่ม ซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่งที่มีเกล็ดหนาปกคลุมทั่วตัว จะม้วนตัวเป็นก้อนกลมเมื่อถูกคุกคาม มีรายงานว่าตัวนิ่มสามารถกลิ้งหนีจากอันตรายได้ทั้งด้วยแรงโน้มถ่วงและด้วยแรงของตัวเอง ตัวนิ่มตัวหนึ่งในพื้นที่ภูเขาของเกาะสุมาตราวิ่งไปที่ขอบเนินเพื่อหนีนักวิจัย แล้วม้วนตัวเป็นก้อนกลมกลิ้งลงเนิน พุ่งผ่านพืชพรรณ และเคลื่อนที่ได้ไกลประมาณ30 เมตร (100 ฟุต)หรือมากกว่านั้นภายใน 10 วินาที[ 21 ]
ขับเคลื่อนด้วยตนเอง
หนอนผีเสื้อมุกPleuroptya ruralisเมื่อถูกโจมตี จะเอาหัวชนหางแล้วกลิ้งถอยหลังได้ถึง 5 รอบด้วยความเร็วประมาณ40 เซนติเมตรต่อวินาที (16 นิ้วต่อวินาที)ซึ่งเร็วกว่าความเร็วปกติประมาณ 40 เท่า[ 17 ]
Nannosquilla decemspinosa ซึ่ง เป็นกุ้งแมนติสชนิดหนึ่งที่มีลำตัวยาวและขา pendekอาศัยอยู่ในพื้นที่ทรายตื้นตามแนวชายฝั่งแปซิฟิกของอเมริกากลางและอเมริกาใต้ เมื่อน้ำลงทำให้กุ้งแมนติสขนาด 3 ซม. (1.2 นิ้ว)เกยตื้น มันจะนอนหงายและตีลังกาไปข้างหลังซ้ำแล้วซ้ำเล่า สัตว์ชนิดนี้เคลื่อนที่ได้ไกลถึง 2 เมตร (6.5 ฟุต)ในแต่ละครั้งโดยการกลิ้ง 20–40 ครั้ง ด้วยความเร็วประมาณ 72 รอบต่อนาที หรือ 1.5 เท่าของความยาวลำตัวต่อวินาที ( 3.5 ซม./วินาที หรือ 1.4 นิ้ว/วินาที ) นักวิจัยประเมินว่ากุ้งแมนติสทำหน้าที่เป็นเหมือนล้อจริงประมาณ 40% ของเวลาในระหว่างการกลิ้งชุดนี้ ส่วนอีก 60% ของเวลา มันต้อง "เริ่มการกลิ้ง" โดยใช้ลำตัวผลักตัวเองขึ้นและไปข้างหน้า [ 17 ] [ 22 ]
มีรายงานว่าตัวนิ่ม สามารถกลิ้งหนีอันตรายได้ด้วยวิธีที่ใช้พลังงานจากตัวเอง นักวิจัยสิงโต [ 23 ] ได้พบเห็น ในเซเรนเกติในแอฟริกา ฝูงสิงโตล้อมรอบตัวนิ่ม แต่ไม่สามารถจับมันได้เมื่อมันกลิ้งตัวเป็นลูกบอล ดังนั้นสิงโตจึงนั่งรอและงีบหลับอยู่รอบๆ เมื่อถูกล้อมรอบด้วยสิงโต มันจะคลายตัวออกเล็กน้อยและผลักตัวเองให้กลิ้งไปได้ไกล จนกระทั่งทำเช่นนี้หลายครั้ง มันก็สามารถอยู่ห่างจากสิงโตได้มากพอที่จะปลอดภัย การเคลื่อนไหวแบบนี้จะช่วยให้ตัวนิ่มสามารถเดินทางได้ไกลในขณะที่ยังคงอยู่ในลูกบอลที่มีเกราะป้องกัน
แมงมุมฟลิก-แฟล็กโมร็อกโกหากถูกยั่วยุหรือถูกคุกคาม สามารถหลบหนีได้โดยการเพิ่มความเร็วในการเดินเป็นสองเท่าจากปกติ โดยใช้การพลิกตัวไปข้างหน้าหรือข้างหลังคล้ายกับการเคลื่อนไหวแบบฟลิก-แฟล็ก ผาดโผน [ 24 ]
ขีดจำกัดและจุดสุดขั้ว
สัตว์บกที่วิ่งเร็วที่สุดคือเสือชีตาห์ซึ่งสามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงสุดประมาณ 104 กม./ชม. (64 ไมล์/ชม.) [ 25 ] [ 26 ]กิ้งก่าที่วิ่งเร็วที่สุดคือกิ้งก่าดำซึ่งมีการบันทึกว่าวิ่งด้วยความเร็วสูงสุดถึง 34.9 กม./ชม. (21.7 ไมล์/ชม.)
ดูเพิ่มเติม
บรรณานุกรม
- อเล็กซานเดอร์, อาร์. แม็คนีล (2003). หลักการเคลื่อนที่ของสัตว์ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน. ISBN 978-0-691-08678-1.
ลิงก์ภายนอก
- การปรับตัวของสัตว์ที่วิ่งได้
- ท่าจระเข้
- ท่าทรงตัวแบบสัตว์สี่ขา
- การบรรยายเรื่องการคลาน (เลื้อย) ที่เบิร์กลีย์
- ภาพเคลื่อนไหวแสดงการเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินโดยคลื่นย้อนกลับที่แพร่กระจาย